Выбираем манипулятор на шасси КАМАЗ

01.10.2019 в 16:06

Выбор краноманипуляторной установки дело непростое. На рынке предлагается много моделей, вариантов и опций, из которых можно составить конфигурацию, оптимальную практически для любой конкретной работы. Впрочем, чтобы сделать правильный выбор, надо хорошо разбираться в этом многообразии.

Принять это непростое решение помогут специалисты компании ООО «ЦЗЧ», которая занимается изготовлением и продажей автотехники с кранами-манипуляторами: бортовых автомобилей, тягачей, самосвалов, автомобилей с фургонами и др.

Существует деление грузоподъемных механизмов рассматриваемого нами типа на краны-манипуляторы и гидроманипуляторы.

Гидроманипуляторы (ГМ) работают с гидравлическими орудиями, как правило, с грейферами (иногда с буровыми установками) и используются для перевалки, т. е. перегрузки бревен или металлолома. Это особый режим работы с высокой интенсивностью, примерно 1400 циклов в неделю. Отсюда к гидроманипуляторам предъявляют повышенные требования по надежности. Еще одно важное требование к ним – короткое время рабочего цикла. Груз практически все время одинаковый, т. е. операции и движения гидроманипулятора однообразные. Основное движение, которое позволяет быстро выполнять цикл, это маховые движения первой и второй секциями стрелы. Отсюда и особенности конструкции: первая секция длинная, вторая секция короткая с небольшой телескопической частью (чтобы при необходимости перенести груз дальше, чем обычно). Поэтому гидроманипуляторы не могут складываться за кабиной, так как они выходят за габариты кабины, в транспортном положении их просто укладывают на специальный кронштейн либо спереди, либо повернув назад.

В последние годы появились модели гидроманипуляторов иностранные и отечественные, которые способны складываться и умещаться в габариты автомобиля – так называемая обратная Z-образная схема складывания, когда последняя стрела расположена сверху, а грейфер оказывается наверху и потому может войти в габариты автомобиля. У таких гидроманипуляторов небольшой грузовой момент и ограниченная сфера применения.

Краноманипуляторные установки (КМУ) транспортируют грузы (чаще строительные) с помощью крюковой подвески, т. е. в классическом варианте не имеют гидравлического привода к рабочему органу. КМУ используются менее интенсивно (поместили груз на автомобиль и повезли на стройку), главной целью создателей КМУ было обеспечить максимальную грузоподъемность и точность позиционирования при минимальной массе самой установки. Для этого установка оснащена высокоточной медленно работающей гидравликой, которая максимально компенсирует динамические нагрузки, возникающие в процессе погрузочно-разгрузочных работ, и тем самым увеличивает ресурс КМУ. Поэтому КМУ отличаются от гидроманипуляторов более длительным временем рабочего цикла.

Тип складывания КМУ

Существуют КМУ шарнирно-сочлененной конструкции с Z-образной схемой складывания и L-образные КМУ с прямой телескопической стрелой и тросовой подвеской грузового крюка.

Прямая L-образная стрела не может обойти препятствие, например вертикальную стенку, которую легко преодолеет коленчатый Z-образный «коллега». Впрочем, существуют стрелы, совмещающие преимущества L- и Z-образных конструкций: у них первые две секции имеют шарнирное соединение, последующие секции телескопируются из второй. У такого крана больше степеней свободы, чем у классического L-образного.

Сложно сказать определенно, какая из конструкций тяжелее – L- или Z-образная. Из-за наличия «перекрывающихся» участков телескопическая стрела L-образной КМУ может быть тяжелее Z-образной. Однако у Z-образной стрелы высокой грузоподъемности мощные соединительные шарниры могут сильно утяжелять конструкцию, поэтому в каждом конкретном случае при выборе КМУ ее массу следует рассматривать отдельно.

Выбор между Z- и L-образным краном довольно тонкий вопрос, надо просчитывать цену того и другого, его возможности, возможности грузовика при установке той или другой КМУ и выбирать оптимальный по цене и возможностям вариант. Например, для тяжелой Z-образной КМУ требуется мощное (и дорогое) шасси, но можно использовать шасси полегче (и подешевле), поставив L-образный кран, однако он будет нависать над кузовом и т. д. L-образная КМУ для увеличения г/п должна постоянно увеличивать угол подъема стрелы, таким образом, для переноса габаритного груза потребуется очень длинная стрела. Поэтому L-образная КМУ лучше справляется с тяжелыми, но компактными грузами, а с габаритными грузами лучше работают Z-образные КМУ.

Рабочие характеристики

Универсальным параметром манипулятора является грузовой момент, т. е. произведение массы груза на вылет стрелы.

Однако при подборе манипулятора нельзя ориентироваться только на грузовой момент. Придется проанализировать характер работы вашего манипулятора, какие грузы (по массе и размерам) и на каком вылете надо поднимать.

Необходимо также учитывать возможности стрелы манипулятора: ее максимальный и минимальный вылет, грузоподъемность максимальную и минимальную (при максимальном вылете стрелы). Большое значение имеет высота подъема, которую может обеспечить манипулятор, а в некоторых случаях и глубина опускания ниже опорной поверхности, если груз надо будет опускать, например, в котлован. Иногда преимуществом L-образной КМУ называют способность опускать груз ниже уровня опорной поверхности.

Правила подбора КМУ:

• Выбирайте КМУ по характеристикам с некоторым запасом!

• Обычно рекомендуют выбирать вылет стрелы таким, чтобы он превышал длину кузова хотя бы на 1…2 м. Но в каждом конкретном случае это должно решаться индивидуально, в зависимости от конкретных потребностей. Например, если у автомобиля удлиненный кузов, около 12 м, а грузить надо длинные швеллеры или трубы, достаточно будет вылета 6...7 м, чтобы стрела доставала до середины длины кузова.

• Обратите внимание на возможный угол поворота манипулятора, который обусловлен конструкцией поворотного устройства. Это либо рейка с гидроцилиндром, либо ОПУ – шестерня с гидромотором. Он может составлять 360° и более. Однако на практике угол поворота всегда ограничивают, потому что над кабиной обычно располагается зона неустойчивости (по диаграмме), и если манипулятор занесет туда тяжелый груз, машина может опрокинуться. Практически все производители поставляют манипуляторы без ограничения угла поворота. Лишь в инструкции по эксплуатации указывается сектор, где работа запрещена или ограничена.

Выбор стрелы

Не менее важна и форма поперечного сечения (профиль) стрелы: прямоугольник, пяти-, шести- или восьмигранник. Чем больше граней, тем лучше распределяются напряжения по профилю и, следовательно, прочнее, надежнее и легче стрела.

Секции телескопической стрелы могут выдвигаться последовательно либо произвольно. При произвольном выдвижении первыми перемещаются те секции, где сопротивление в данный момент меньше. Системы с последовательным выдвижением секций стрелы более удобны, если манипулятор интенсивно используется для подъема грузов, так как последняя секция (с самым малым сечением) используется редко, и соответственно чем меньше она выдвигается, тем меньше изнашивается, а срок службы стрелы таким образом увеличивается. Однако такие стрелы сложнее и дороже.

Лебедка

При выборе КМУ L-образного типа обязательно уточняйте, установлена ли лебедка и от какого она производителя. Лебедка может быть установлена на колонне, на первом (не телескопируемом) звене стрелы или на оголовке последнего звена. В последнем случае грузоподъемность крана частично «съедается» за счет массы лебедки (как правило, незначительно, на 100...300 кг).

Длину троса следует выбирать в зависимости от предполагаемого характера работ: если грузы будут опускать в котлован, необходимо оснастить лебедку тросом достаточной длины, но лучше использовать трос минимальной необходимой длины. У некоторых производителей лебедок тросы имеют лишь стандартную длину.

Использование лебедки дает ряд преимуществ. Гидропривод лебедки обеспечивает низкую скорость опускания груза на место (посадочную скорость), что удобно при монтажных работах. Тросовая подвеска крюка позволяет поднимать-опускать груз из-за препятствия – стены, забора.

Выбор автомобильного шасси

Возможна установка манипуляторов на прицепы, тракторы, но чаще их устанавливают на бортовые автомобили и седельные тягачи.

1. Обычно рекомендуют, чтобы масса манипулятора составляла 20…25% полезной грузоподъемности шасси. Такое соотношение обеспечивает эффективное использование автомобиля по прямому назначению – для перевозки грузов. Однако все же следует исходить из конкретных задач, для которых приобретается манипулятор. Во-первых, следует учесть грузоподъемность передней оси, на которую приходится масса манипулятора. Перегруз не допускается!

2. Если нужен мощный манипулятор для подъема больших грузов на больших вылетах и не предполагается перевозить эти грузы на данном автомобиле (т. е. аналог автокрана), то масса манипулятора может «съедать» практически всю грузоподъемность шасси.

Выберите допустимую нагрузку на оси.

Выберите место установки манипулятора. На задний свес его ставят, например, чтобы разгрузить переднюю ось, если ее грузоподъемность недостаточна или когда бортовой автомобиль эксплуатируется с прицепом. Но в этом случае потребуются дополнительные опоры, поскольку при таком расположении манипулятора ухудшается устойчивость автомобиля, а это дополнительные расходы.

Аутригеры

Аутригеры – важная часть крановой установки, от них напрямую зависят грузоподъемность и безопасность манипуляторов. Обычно аутригеры идут в комплекте с манипулятором.

По способу складывания в транспортном положении аутригеры бывают фиксированные (направлены вниз в транспортном положении) и поворотные (закидываемые вверх).

Опоры могут быть короткими, средними и длинными. Выбор зависит от высоты шасси. Если высоты опоры не хватает, иногда наваривают на пятаки дополнительные пластины. Желательно иметь опоры такой длины, чтобы можно было вывесить подвеску, колеса шасси.

Аутригеры позволяют изменять угол наклона грузовика. При подъеме тяжелого груза сторону шасси, обращенную к грузу, несколько приподнимают с помощью аутригеров, это позволяет избежать опрокидывания. Если требуется завести стрелу в низкое окно, то соответствующую сторону шасси опускают, опуская аутригеры данной стороны и приподнимая аутригерами противоположную сторону. Благодаря этому стрела занимает наклонное положение.

Опоры аутригеров бывают круглыми и квадратными в сечении. Квадратные обычно более массивные и мощные (южнокорейского производства). Однако стойки круглого сечения (обычно европейского производства), если они идут в комплекте к данной КМУ, гарантированно выдерживают все рабочие нагрузки. По массе стойки круглого сечения легче, чем квадратные, поэтому, если есть выбор, можно рекомендовать стойки именно круглого сечения.

Обязательно используйте подкладки под опоры. Известно много случаев опрокидывания автомобилей с КМУ из-за проседания опор на мягком грунте.